0

Более быстрые и эффективные ячейки памяти при сверхнизких температурах

Квантовые компьютеры вполне могут изменить будущее электроники и не только. Снова и снова мы слышим о прорывах, дальнейших разработках и захватывающих успехах. Совсем недавно Google сообщил, что им удалось построить компьютер с квантовым превосходством. Но что стоит компьютер без соответствующего носителя памяти?

Чрезвычайно быстрые и эффективные устройства памяти

Теперь ученые из Национальной лаборатории Energy’s Oak Ridge объявили, что они создали новую конструкцию схемы криогенной ячейки памяти. Эта новая ячейка памяти основана на связанных массивах джозефсоновских переходов, которые являются неотъемлемой частью сверхпроводящих квантовых вычислений как чрезвычайно быстрые переключающие элементы.

По словам ученых, в новой технологии используются небольшие массивы джозефсоновских переходов с индуктивной связью, которые представляют собой принципиально иной путь, который может привести к созданию более быстрых и более энергоэффективных устройств памяти. В случае успешного масштабирования, этот тип массива криогенной памяти может расширить ряд приложений, включая квантовые и внеклассные вычисления.

cependant, чтобы использовать сверхпроводящее поведение, ячейки должны работать в очень холодных условиях. Только при температуре, близкой к абсолютному нулю, атомы замедляются, и некоторые материалы теряют сопротивление потоку электричества, становясь сверхпроводниками. Сверхпроводники не имеют сопротивления электрическому потоку; ainsi, они теряют почти ничтожное количество энергии в виде тепла.

Нелинейность цепей джозефсоновских контактов

Уникальный дизайн позволяет выполнять все основные операции с памятьючтение, запись и сбросв одной ячейке. Эта возможность может помочь повысить стабильность при сохранении пространства и энергии, поскольку цепи ячеек масштабируются в большие массивы, что вызвало проблемы для существующих технологий.

«Когда вы масштабируете эти схемы, нестабильность, которая существует в этих системах, может достичь критической точки», – сказал Никет Наир, исследователь из ORNL и автор исследования, работавшего над проектом. «Хотя нелинейность, присущая джозефсоновским переходам, позволяет нам использовать их для вычислений, свойство также затрудняет априорное поведение нового проекта», – добавляет он.

По словам Иегуды Браймана, профессора исследования и главного исследователя исследования, разработка структуры ячейки памяти и принципов работы была самой большой проблемой. «Из-за нелинейности схем соединений Джозефсона априорная разработка логики ячеек памяти требовала всесторонней теоретической и вычислительной работы перед изготовлением и тестированием», – объясняет он.

Комплексное подтверждение дизайна

Чтобы подтвердить жизнеспособность их нового дизайна, команда ORNL совместно проверила схемы ячеек с компанией по производству сверхпроводящих технологий SeeQC. Ученые установили четыре чипа со слегка отличающимися характеристиками на криогенный зонд и погрузили его в жидкий гелий, чтобы охладить его до температуры 4 Кельвина.

Затем они посылали электрические импульсы от компьютера комнатной температуры, чтобы проверить функцию памяти ячеек. Как они сообщают, испытания всех четырех схем ячеек показали не только то, что ячейки работают, но также и то, что они функционируют надежно.

В качестве следующего шага команда ORNL будет работать над внедрением своих ячеек во все большие массивы и тестовые схемы. «Мы начали работу в этом направлении и в настоящее время тестируем некоторые первоначальные проекты, которые могут иметь потенциал для разработки и изготовления очень больших индивидуально адресуемых массивов ячеек памяти», – говорит Иегуда Брайман. У Никет Наир уже есть другая цель: «Конечная цельиспользовать эти ячейки для решения проблемы хранения памяти в криогенных вычислениях».

Article original

Laisser un commentaire

Votre adresse email ne sera pas publiée.